Безопасная сварка оцинкованной стали

Сварка оцинкованных стальных труб Allied - это очень достижимая операция, если соблюдаются три ключевых момента для обеспечения стабильного качества результатов.

1. Используйте разумные методы и процедуры сварки

2. Соблюдайте надлежащие правила безопасности

3. Принятьхорошие методы восстановления сварных швов

Использование методов звуковой сварки

Стальные трубы следует сваривать таким образом, чтобы обеспечить достаточную прочность всех соединений между трубками; соответственно, требуемая конфигурация и размер сварного шва должны быть указаны на чертежах проектировщиком. Когда трубы свариваются встык (т. Е. Соединяются встык), сварной шов должен проходить на всю толщину стенки трубы, а арматура не должна превышать 3/32 дюйма (2,5 мм). Если соединение представляет собой тройник, угловой или угловой сварной шов, требуемый размер и длина должны быть указаны на чертеже. Для удобства проектировщика следующие размеры сварных швов обеспечат сварные швы с размером горловины, по крайней мере равным толщине соединяемой трубы. При соединении труб с разной толщиной стенки минимальный размер углового сварного шва может зависеть от более тонких элементов.

Эти размеры углового сварного шва подходят для тройников и угловых соединений, в которых конец трубы имеет гребень, соответствующий внешнему диаметру сопрягаемой трубы, или когда конец трубы сплющен, так что контур не требуется. Цифры в скобках представляют собой ближайшую большую часть требуемого размера сварного шва и соответствуют стандартным размерам углового калибра.

Хотя максимального размера углового шва не существует, но сварные швы большего размера не улучшают качество сварного шва. Точно так же требуется больше времени, чтобы сделать сварные швы слишком большого размера, а это стоит денег.

Завершенные сварные швы необходимо визуально осмотреть, на них не должно быть зазоров, пустот, трещин, подрезов, пористости или дуговых разрядов; они должны быть достаточно гладкими и однородными. Следует удалить сварочные брызги, особенно если свариваемая поверхность будет восстановлена ​​путем окраски или покрытия.

Размеры угловых швов следует проверять с помощью калибра для угловых швов. Это простые манометры, которые нельзя использовать, которые можно купить у местного поставщика сварочных работ, или они могут быть изготовлены из тяжелого листового металла для определенных размеров. Если на чертеже указана сварка по всему стыку, размер сварного шва должен соответствовать минимальным требованиям к чертежу по всему стыку.

Звуковой процесс и процедуры сварки

ГАЗОВАЯ СВАРКА МЕТАЛЛА («МИГ»)

Этот процесс на сегодняшний день является наиболее широко используемым при сварке труб Allied, поскольку он обеспечивает быстрое получение высококачественных сварных швов.

Первый выбор - использовать режим распыления. Используйте 0,035-дюймовую проволоку ER70S-2 или ER70S-3, защитный газ 92% аргон / 8% CO2, сварочную горелку на 400 ампер или более и источник питания на 400 ампер, рабочий цикл 100%. Следуйте таблице ниже. Скорость движения будет высокой, а производительность наплавки (т. Е. Производительностью) будет высокой.

При сварке гальванизированной стали калибра 16 и более тонкой может потребоваться режим короткозамкнутого переноса. Источник питания должен быть рассчитан на 200 ампер или более при 100% рабочем цикле, и у него должен быть контроль «индуктивности». Используйте 0,035-дюймовую проволоку ER70S-2 или ER70S-3, защитный газ 92% аргон / 8% CO2, сварочную горелку на 300 ампер. Установите индуктивность на максимум, а регулятор наклона (если есть) между средним и максимальным наклоном. Следуйте настройкам в таблице ниже. Если сварщику сложно поддерживать постоянный вылет, переключитесь на проволоку диаметром 0,030 дюйма и отрегулируйте скорость подачи проволоки так, чтобы она была приблизительно равна указанной выше силе тока.

Вылет проволоки во время сварки должен быть постоянным. Если сварщик отводит горелку от заготовки, вылет увеличивается и напряжение дуги увеличивается, вызывая разбрызгивание, если сварщик использует передачу с коротким замыканием. Если сварщик приближает горелку к заготовке, вылет становится короче, что снижает напряжение на дуге и увеличивает разбрызгивание, если сварщик использует перенос распылением. Сварщики должны понимать, как эти факты; то есть сварщику необходимо правильно настроить напряжение (т. е. установить его для минимального разбрызгивания), а затем знать, что увеличение или уменьшение вылета влияет на напряжение на дуге и количество возникающих брызг. Один из лучших ресурсов по обучению с использованием GMAW можно найти наWeld Reality.

Некоторым производителям удалось сваривать оцинкованные трубы с использованием порошковой проволоки E70C-6, например, Hobart's Galvacor; Параметры, указанные выше, являются хорошей отправной точкой для металлопорошковой проволоки. Другие обнаружили, что самозащитная порошковая проволока, соответствующая стандарту E71T-14, такая как Lincoln Innershield NR-152 и ESAB CoreShield 10, хорошо подходит для некоторых работ, поскольку не требуется защитный газ. При использовании порошковой проволоки соблюдайте рекомендуемые производителем электроды.

Защитный газ

Вышеуказанное рекомендует начинать с защитного газа 92% аргона / 8% CO2. При сварке труб толщиной 12 мм или толстых деталей уровень CO2 можно увеличить до 18%. Это увеличивает энергию дуги, обеспечивая проникновение в более толстую сталь. И наоборот, если вы свариваете 18 калибра или тоньше, CO2 можно снизить до 2%. Если проблема заключается в прожоге, переключитесь на смесь 98% аргона и 2% кислорода и снизьте напряжение на 2–3 вольта. Не рекомендуется использовать смеси аргона и кислорода для трубок толщиной более 1/8 дюйма.

Газ, который выделяет заметно меньше цинкового дыма при сварке оцинкованной трубы, - это Helistar GV компании Praxair; однако, поскольку это смесь гелия / аргона / CO2, она дороже, чем защитный газ на основе аргона.

ДУГОВАЯ СВАРКА ЭКРАНИРОВАННОГО МЕТАЛЛА («ПАЛКА»)

Из-за его низкой производительности этот процесс следует использовать там, где нельзя использовать GMAW, например, на открытом воздухе, где ветер сделает использование процесса с защитой от газа непрактичным. Оцинкованную стальную трубу Allied можно сваривать с использованием электрода E6013 диаметром 3/32 дюйма с постоянным током и положительным электродом (обратная полярность) или переменным током и параметрами, рекомендованными производителем электродов. При сварке трубы с более толстыми материалами следует использовать E6010, чтобы обеспечить проникновение в более толстый материал.

ГАЗОВАЯ ДУГА (TIG, HeliArc) СВАРКА

Этот процесс также имеет низкую производительность, но позволяет получить очень надежные сварные швы между оцинкованными деталями. Сварка оцинкованной стали более тонкой толщины может выполняться постоянным током, отрицательным электродом (прямая полярность), диаметром 1/16 дюйма EWTh-2, заточенным под вольфрамовый карандаш с плоским концом 1/32 дюйма, присадочным металлом ER70S-2 или ER70S-3. , защитный газ аргон и следующие параметры:

GTAW - самый медленный и самый затратный из сварочных процессов, и его следует использовать только там, где внешний вид имеет решающее значение, а механическая обработка поверхности для внешнего вида нецелесообразна.

Надлежащие меры безопасности

Когда производитель использует сварку, он должен знать об опасностях, связанных со сваркой. К ним относятся сварочный дым и дым, поражение электрическим током, электромагнитное излучение.

Сварка и дымовые газы

При сварке образуется дым и пары, которые выходят из зоны сварки в виде шлейфа. Очевидно, дым и испарения, образующиеся при сварке, вредны для дыхания!

Самый рентабельный способ компании, работающей со сварочным дымом и дымом, - это научить сварщиков не попадать в дымовой шлейф. Наблюдательный персонал должен быть проинструктирован следить за сварщиками, голова которых находится в шлейфе, и посоветовать им изменить положение. Сварщики должны организовать свою работу так, чтобы воздух проходил с одной стороны на другую, а не к сварщику или сзади него. Это предотвратит попадание струи (и ее содержимого) в зону дыхания сварщика. При высоте потолка 16 футов или более и пространстве 10 000 кубических футов на сварщика и отсутствии замкнутых пространств естественная вентиляция считается достаточной. Если эти критерии не соблюдаются, необходимо обеспечить принудительную вентиляцию в соответствии со стандартом Z49.1 * Американского национального института стандартов (ANSI). Это можно сделать, используя передвижной кожух или вытяжной шланг, который можно разместить в непосредственной близости от места сварки, или используя стационарный кожух, обеспечивающий скорость потока воздуха 100 футов в минуту (1-2 мили в час) в непосредственной близости от места сварки. сварка. Вентиляция также может быть в виде открытых решетчатых рабочих столов с равномерной нисходящей вентиляцией, обеспечивающей не менее 150 кубических футов воздуха в минуту на квадратный фут поверхности стола. Наконец, к сварочному пистолету может быть прикреплен высокоскоростной дымосос небольшого объема для обеспечения локального удаления дыма.

USFDA признает, что не менее 15 мг цинка в день необходимо для хорошего здоровья человека. Цинк также является необходимым микроэлементом для жизни растений и животных. Однако слишком много цинка может вызвать временное заболевание, известное как «металлическая лихорадка». Вдыхание белого оксида цинка, образующегося при сварке цинка, может вызвать временные симптомы гриппа, включая жар и озноб. Неизвестно о каких-либо постоянных или долгосрочных эффектах. Важно, чтобы сварочный шлейф, содержащий оксид цинка, уносился от сварщика. ANSI Z49.1 * требует, чтобы удаление паров цинка производилось с помощью местной вытяжной вентиляции, когда цинк сваривается в помещении. Сварщиков также следует научить не стоять и не работать с подветренной стороны от другого сварщика, который сваривает оцинкованные материалы. В дополнение к местной или общей вентиляции рекомендуется использовать персональные дыхательные фильтры. Легкие одноразовые фильтры на половину лица, такие как респиратор сварочного дыма 3M ™ или фильтр пыли / дыма / тумана (# 9920), удобны для сварщика и не требуют обслуживания. Картриджные фильтры для полумаски, в которых используются фильтрующие элементы, предназначенные для удаления паров металлов, также приемлемы и доступны от 3M. Системы очистки воздуха с приводом и системы подачи воздуха, такие как респиратор с приводом для очистки воздуха (PAPR) 3M ™ Adflo ™, также доступны от 3M. Эти системы обеспечивают комбинированную защиту органов дыхания, головы, глаз и лица в ситуациях, когда невозможно избежать воздействия дыма.

* Этот стандарт, а также информационные бюллетени по безопасности и охране здоровья при сварке можно бесплатно получить по адресуАмериканское сварочное общество, Майами, Флорида.

Электрический шок

Сварщики и те, кто занимается сваркой, должны знать, что в сварочной цепи имеется достаточное напряжение, чтобы вызвать серьезные травмы. При использовании стандартного аппарата для дуговой сварки разница между сварочным электродом и окружающей заготовкой и зданием составляет 80 вольт; при использовании непрерывного проволочного процесса, такого как сердечник MIG или Flux, эта разница составляет около 40 вольт. Сварщики обычно осведомлены о потенциальной опасности, но другие, кто занимается сваркой, часто не подозревают об этой опасности. Эту ситуацию следует регулярно решать во время совещаний по безопасности.

Электромагнитное излучение

При использовании любого процесса дуговой сварки возникает электрическая дуга, излучающая различные формы энергии электромагнитного излучения, включая свет. Самым вредным из этого излучения является ультрафиолетовый свет, который при чрезмерном облучении может вызвать слепоту. Сварщики знают, что при сварке необходимо использовать соответствующую защиту от излучения. Однако те, кто занимается сваркой, также должны защищать себя. Обычно это делается путем размещения непрозрачных или полупрозрачных, но поглощающих ультрафиолетовое излучение барьеров вокруг области, где выполняется сварка. Это излучение также может вызвать ожог кожи, поэтому сварщик и те, кто работает со сваркой, должны носить защитную одежду, чтобы избежать опасности. Защита глаз должна заключаться в ношении поликарбонатных защитных очков с боковыми щитками. Поликарбонат поглощает наиболее вредное ультрафиолетовое излучение, предотвращая повреждение глаз. Кроме того, такая практика предотвратит «ожог при сварке» (солнечный ожог белка глазного яблока), который обычно вызывается отражением дуги от окружающих объектов, включая стены.

Восстановление защиты от коррозии

Тепло от сварки испаряет защитное цинковое покрытие вблизи сварного шва. Даже несмотря на то, что оставшийся цинк продолжает обеспечивать некоторую защиту незащищенных от цинка участков, внешний вид оставляет желать лучшего, а участки, не содержащие цинка, будут ржаветь при воздействии окружающей среды. Краски с высоким содержанием элементарного цинка (т. Е. «Богатые цинком») при правильном нанесении эффективно восстанавливают полную защиту от коррозии в зонах сварки. Эти краски доступны либо в аэрозольных баллончиках, либо в контейнерах, подходящих для нанесения кистью или распылением. Эту краску можно наносить на сварной шов после пескоструйной обработки или очистки проволочной щеткой для удаления всего сварочного шлака с последующей протиркой сварного шва тряпкой.

Цинк, нанесенный термическим напылением, также эффективен для восстановления коррозионной стойкости, но поверхность должна быть достаточно шероховатой, обычно путем пескоструйной обработки или обработки грубым абразивом, чтобы цинк, нанесенный термическим напылением, прилипал должным образом.